塑膠片材在完成預熱拉伸、定型、冷卻后,由拉伸機輸出,進入薄膜牽引裝置。牽引裝置的作用是半拉個的薄膜展平、冷卻,檢測薄膜縱、橫向的厚度,然后切除兩個廢邊,最終以恒定的速度將薄膜送往收卷機。 拉伸薄膜通過收卷機的張力控制輥、展平輥、跟蹤輥,最后在收卷輥的卷芯上,完成薄膜成中工過程。卷芯上的薄膜一般只作為生產(chǎn)線的半成品,根據(jù)用戶需要,還要次進行分切復卷。 薄膜收卷機是薄膜生產(chǎn)線上重要的設備之一,其性能和質量直接影響薄膜成品質量和收得率。 一、薄膜收卷的機理 1、張力檢測輥 是控制薄膜收卷時合理張力的主要部件,通常薄膜的張力通過張力輥兩端軸承下方的壓力傳感器進行檢測,檢測的信號通過電子線路,控制收卷電機的轉速,以保證適當?shù)氖站韽埩Α? 2、展平輥 其作用是使薄膜展平,消除薄膜在拉伸應力作用下產(chǎn)生的一些縱向皺紋。 3、跟蹤輥 在收卷機卷芯的前面裝有一個可以改變位置的跟蹤輥,其主要作用是將薄膜壓靠在收卷卷芯上,實行接觸收卷或上間隙收卷,以將平整的薄膜迅速地轉到卷芯上,實現(xiàn)平整收卷的目的。同時,借助跟蹤輥對母卷施加一定的壓力,及時排除收卷時膜層間的空氣,使母卷不變松。一般使用跟蹤輥后母卷中的空氣含量可減至12%-18%。 4、收卷輥 由收卷電機驅動,收卷速度的控制系統(tǒng)與拉伸機的驅動系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng),與拉伸機同步,受張力控制器的反饋控制。 5、轉盤與空卷芯 當薄膜卷滿一個芯軸后,不允許停機更換卷芯,因此轉盤回轉180度,母卷轉離出來,空卷芯進入收卷位置,然后切斷薄膜,將薄膜貼在新的卷芯上,繼續(xù)進行收卷。 二、薄膜張力對收卷質量的影響 為了牽引薄膜并將其卷到卷芯上,必須給薄膜放一定拉伸并張緊的牽引力,其中張緊薄膜的力即為張力。通常由于薄膜的材料厚度及性能不同,選用的收卷方式也不同,張力的大小可設定為100-600N之間。 收卷張力的大小直接影響產(chǎn)品收卷的質量及收得率。張力過大,收卷過緊,薄膜容易產(chǎn)生皺紋;張力不足,帶入膜層的空氣量過多,母卷薄膜的密度小,薄膜容易在芯卷上產(chǎn)生軸向滑移及嚴重的錯位,以至造成無法卸卷。分切時放卷軸產(chǎn)生大幅度擺動,影響分切薄膜的質量,所以,收卷機必須具有良好的張力控制系統(tǒng)。 三、收卷輥的控制系統(tǒng) 收卷輥的控制主要包括速度控制和張力控制兩部分。薄膜收卷時,隨著母卷直徑增大,如果收 轉速仍然不變,則由于收卷線速度的增大,必然此起收卷張力的遞增,這樣不僅會造成膜卷的同松外緊,外層薄膜把內層薄膜壓皺,而且分切時也會增加復卷難度,影響分切質量。因此,收卷輥的收卷圍速必須隨著母卷直徑的增大而減小。 收卷輥的控制方案主要有以下三種: 1、采用張力傳感器直接進行張力檢測的控制方案 張力傳感器安裝在張力檢測的軸承下面,將檢測到的薄膜張力轉換成電信號,送到和力調節(jié)器中,與原設定的張力信號比較后,進行PID計算,然后輸入收卷電機控制器,達到控制收卷輥轉速的目的。 一般收卷輥的線速度設下為牽引機輸出速度的105%-11%。實際上,由于薄膜的彈性及張力力矩的影響,收卷輥的線速度不會超過牽引機的輸出速度。這種方案的優(yōu)點是控制精度高,動態(tài)性能好,適用范圍廣。 2、有用浮動輥間接進行張力檢測的控制方案 本方案是跟蹤輥前裝一套浮動輥,浮動輥的位置用一個電位器進行檢測,張力控制的方式是靠維持浮動輥的位置盡量不變來保持張力的恒定。由于機械結構較復雜,所以很少有用。 3、采用磁粉離合器控制輸入收卷輥的轉動力矩以達到張力穩(wěn)定的控制方案 磁粉離合器由主動部分和從動部分組成,通過萬向聯(lián)軸器等傳動機構與收卷輥相連,中間填入微細鐵磁粉作為力矩傳遞媒介。激磁線圈通往一定電流形成磁場,磁粉被磁化,磁化后的磁粉互相吸引而形成鏈條狀排列。主動部分以恒速轉動時,破壞磁粉鏈之間的聯(lián)接力而形成園周切向力。該切向力與磁粉圈牟乘積便是驅動人動部分收卷的轉運力矩,實現(xiàn)在連續(xù)的轉動中將輸出力矩從主動部分耦合到從動部分。 四、收卷張力的衰減及張力補償 一般認為,薄膜收卷時維持薄膜張力的恒定是最有利于薄膜成品質量的。但實際上,由于薄膜層這間夾有一定的空氣,因此,即使在恒定的張力條件下也會出現(xiàn)外層薄將內層薄膜壓皺的現(xiàn)象。解決這個問題的方法是隨著母卷直徑的增加,按一下的規(guī)律將薄膜的張力自動進行衰減。通常不同直徑下的張力衰減值,在收卷之前要預先輸入計算機內,在生產(chǎn)過程中,操作人員再根據(jù)薄膜收卷情況隨時進行調節(jié)。 薄膜換卷時,薄膜轉換到新的卷芯表面,卷徑突然變化,收卷輥的轉速、各系統(tǒng)的轉動慣量都發(fā)生大的變化,引起張力的突變,以致經(jīng)常出現(xiàn)換卷斷膜現(xiàn)象。因此,在薄膜的張力控制系統(tǒng)內,必須設有張力補償裝置,用以實現(xiàn)軟起動軟停止,防止收卷的薄膜產(chǎn)生皺紋。 五、結束語 1、薄膜收卷的質量主要受薄膜收卷張力的影響,因此收卷輥的控制系統(tǒng)是關鍵所在。 2、薄膜的收卷質量還受其他因素的影響,如薄膜的材料、溫度、性質以及薄膜厚度的均勻性等的影響。因此,設定的收卷張力必須與薄膜的這些特性相適應。 3、薄膜收卷時的張力衰減及張力補償也是影響收卷質量的重要因素。 4、為保證張力檢測的準確性,收卷機構的張力檢測在使用前必須在高于最大生產(chǎn)速度的12.5倍的速度下,進行動平衡處理,且使用時薄膜在其表面應有足夠大的包角。
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